K.1 引言

本附录介绍十种指令集体系结构。其中一些仍是信息技术产业的重要组成部分，另一些则已功成身退。保留它们，一部分原因是希望展示指令集体系结构的设计风尚如何随时间改变。

我们先介绍八种 RISC 体系结构，以 RISC-V 作为比较基准。每年出货的 ARM（含 Thumb-2）、MIPS（含 microMIPS）、Power 和 SPARC 计算机，价值数十亿美元。ARM 在个人移动设备（PMD，包括智能手机和平板电脑）和嵌入式市场都占据主导地位。

80x86 仍是按销售额计规模最大的 ISA，主导桌面和大部分服务器市场。它在嵌入式和 PMD 市场未能取得立足之地，也开始在服务器市场失去部分份额。它经历的扩展比本书其他任何 ISA 都多，而且近期没有停止扩展的计划。如今已经转向 64 位寻址，我们预计它还会长期存在，只是未来的作用可能小于过去 30 年。

VAX 代表另一类 ISA：强调代码大小，并提供较高级的机器语言，希望更贴合编程语言。设计者显然预期它会大量使用微码实现，这让单芯片和流水线实现更具挑战。它的继任者 Alpha 是一种类似 MIPS 和 RISC-V 的 RISC 体系结构，但生命周期较短。

IBM 360/370 则是一款为后续许多指令集树立标准的经典体系结构。¹ 设计者在 20 世纪 60 年代初作出的决定包括：

• 8 位字节。
• 按字节寻址。
• 32 位字。
• 32 位单精度和 64 位双精度浮点格式。
• 32 位通用寄存器，以及独立的 64 位浮点寄存器。
• 不同性价比的计算机系列之间保持二进制兼容。
• 将体系结构与实现分离。

如第 2 章所述，IBM 370 经扩展后支持虚拟化，因此其虚拟机开销在各 ISA 中最低。IBM 360/370 已扩展为 64 位版本，仍是 IBM 大型机业务的基础。